AULA 6
Sequência de Aprendizagem: Engenharia Genética: CRISPR
Lição
1: Introdução ao CRISPR e suas Aplicações Éticas
Objetivos
· Compreender os princípios
básicos da engenharia genética e da tecnologia CRISPR.
· Analisar as aplicações do
CRISPR em diferentes áreas, como medicina, agricultura e pesquisa.
· Debater as implicações éticas e
sociais do uso do CRISPR, considerando diferentes perspectivas.
· Desenvolver habilidades de
argumentação e pensamento crítico sobre temas científicos controversos.
Duração: 50 minutos
Tópicos
1. Engenharia
Genética: Uma Visão Geral
◦ O que é Engenharia
Genética: A engenharia genética, também conhecida como modificação
genética, é o processo de alterar o material genético de um organismo. Isso
pode envolver a modificação, a adição ou a remoção de genes.
◦ Aplicações da Engenharia
Genética: A engenharia genética tem uma ampla gama de aplicações, incluindo
a produção de alimentos geneticamente modificados, o desenvolvimento de
terapias genéticas para doenças hereditárias e a criação de novos medicamentos.
◦ Histórico da Engenharia
Genética: A engenharia genética é uma área relativamente nova da ciência,
mas tem avançado rapidamente nas últimas décadas. A primeira modificação
genética bem-sucedida de um organismo ocorreu em 1973, quando cientistas
inseriram um gene de bactéria em uma bactéria diferente.
2. CRISPR:
A Revolução na Edição Genética
◦ O que é CRISPR: CRISPR
(Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats) é uma tecnologia de
edição genética que permite aos cientistas modificar o DNA de organismos com
alta precisão.
◦ Como o CRISPR Funciona:
O sistema CRISPR consiste em duas moléculas-chave: uma enzima chamada Cas9 e
uma molécula de RNA guia. O RNA guia se liga a uma sequência específica de DNA
no genoma, e a enzima Cas9 corta o DNA nesse local. Uma vez que o DNA é
cortado, a célula tenta repará-lo, e os cientistas podem usar esse processo
para inserir, remover ou modificar genes.
◦ Vantagens do CRISPR: O
CRISPR é uma tecnologia de edição genética mais rápida, mais barata e mais
precisa do que as tecnologias anteriores. Ele também é mais fácil de usar, o
que significa que mais cientistas podem realizar experimentos de edição
genética.
3. Aplicações
do CRISPR
◦ Medicina: O CRISPR tem
o potencial de revolucionar o tratamento de doenças genéticas. Ele pode ser
usado para corrigir genes defeituosos que causam doenças como fibrose cística,
anemia falciforme e doença de Huntington.
◦ Agricultura: O CRISPR
pode ser usado para melhorar as culturas, tornando-as mais resistentes a
pragas, doenças e condições climáticas adversas. Ele também pode ser usado para
aumentar o rendimento das culturas e melhorar seu valor nutricional.
◦ Pesquisa: O CRISPR é
uma ferramenta poderosa para a pesquisa biológica. Ele pode ser usado para
estudar a função dos genes, desenvolver novos modelos de doenças e identificar
novos alvos para medicamentos.
4. Implicações
Éticas e Sociais do CRISPR
◦ Edição da Linhagem
Germinativa: A edição da linhagem germinativa envolve a modificação do DNA
de espermatozoides, óvulos ou embriões. Essas modificações seriam transmitidas
para as gerações futuras. A edição da linhagem germinativa é uma questão ética
controversa, pois levanta preocupações sobre as consequências a longo prazo
para a saúde humana e a diversidade genética.
◦ Melhoramento Humano: O
CRISPR pode ser usado para melhorar características humanas, como inteligência,
força física e aparência. O uso do CRISPR para melhoramento humano levanta
questões sobre justiça, igualdade e o que significa ser humano.
◦ Acesso e Equidade: É
importante garantir que o CRISPR seja acessível a todos, independentemente de
sua renda ou localização geográfica. Se o CRISPR for usado apenas para
beneficiar os ricos, isso pode aumentar as desigualdades sociais.
Atividades
· 1: Leitura em Duplas e
Discussão
◦ Em duplas busque o texto no @izzibio sobre CRISPR.
◦ Em duplas ler o texto atentamente e identificar os principais
pontos sobre o funcionamento, as aplicações e as implicações éticas do CRISPR.
◦ Após a leitura, as duplas devem preparar um breve resumo dos
pontos identificados e apresentar para a turma.
◦ Discussão sobre os diferentes pontos de vista apresentados pelas
duplas, incentivando o debate e o pensamento crítico.
· 2: Roda de Conversa Ética
◦ Organize uma roda de conversa sobre as implicações éticas do
CRISPR.
◦ Apresentando os diferentes cenários hipotéticos envolvendo o uso
do CRISPR, como a edição de genes para prevenir doenças hereditárias ou o
melhoramento de características físicas.
◦ Expressar as opiniões sobre cada cenário, considerando os
benefícios e os riscos envolvidos.
Texto de Apoio: Engenharia Genética e CRISPR
A engenharia
genética é uma área da biologia que permite aos cientistas modificar o material
genético de um organismo. Isso pode ser feito de várias maneiras, como a
inserção de um novo gene, a remoção de um gene existente ou a alteração de um
gene existente.
O CRISPR é uma
tecnologia de edição genética que revolucionou a área da biologia. Ele permite
que os cientistas editem o DNA de um organismo com alta precisão e eficiência.
O CRISPR tem uma ampla gama de aplicações, incluindo a correção de defeitos
genéticos, o desenvolvimento de novas terapias para doenças e a melhoria de
culturas agrícolas.
No entanto, o
uso do CRISPR também levanta questões éticas importantes. Por exemplo, algumas
pessoas se preocupam com a possibilidade de que o CRISPR seja usado para criar
"bebês de designer" com características genéticas aprimoradas. Outras
pessoas se preocupam com a possibilidade de que o CRISPR seja usado para criar
armas biológicas.
É importante
que a sociedade discuta as implicações éticas do uso do CRISPR e que sejam
estabelecidas regulamentações para garantir que essa tecnologia seja usada de
forma responsável.
Linha do Tempo da Engenharia Genética e CRISPR
· 1953: James Watson e Francis
Crick descobrem a estrutura do DNA.
· 1973: Stanley Cohen e Herbert
Boyer realizam a primeira modificação genética bem-sucedida de um organismo.
· 1982: A Food and Drug
Administration (FDA) aprova o primeiro medicamento produzido por engenharia
genética, a insulina humana.
· 1990: É realizada a primeira
terapia genética em humanos.
· 2012: Jennifer Doudna e
Emmanuelle Charpentier descobrem o sistema CRISPR-Cas9.
· 2020: Emmanuelle Charpentier e
Jennifer Doudna ganham o Prêmio Nobel de Química pela descoberta do sistema
CRISPR-Cas9.
Questões de Múltipla Escolha
1. Qual das seguintes opções descreve
melhor a tecnologia CRISPR?
◦ (a) Uma técnica para amplificar o DNA em laboratório.
◦ (b) Um método para sequenciar o genoma de um organismo.
◦ (c) Uma ferramenta para editar genes com alta precisão.
◦ (d) Um processo para criar organismos transgênicos.
◦ (e) Uma forma de terapia genética para tratar doenças
hereditárias.
2. Qual das seguintes aplicações do CRISPR
levanta mais preocupações éticas?
◦ (a) A correção de defeitos genéticos em células somáticas.
◦ (b) O desenvolvimento de novas terapias para doenças infecciosas.
◦ (c) A melhoria de culturas agrícolas para aumentar a produção de
alimentos.
◦ (d) A edição da linhagem germinativa para prevenir doenças
hereditárias.
◦ (e) A criação de modelos animais para estudar doenças humanas.
3. Qual das seguintes opções é um argumento
a favor do uso do CRISPR para melhoramento humano?
◦ (a) O CRISPR pode levar à criação de uma sociedade desigual, onde
apenas os ricos têm acesso a características genéticas aprimoradas.
◦ (b) O CRISPR pode ter consequências desconhecidas para a saúde
humana a longo prazo.
◦ (c) O CRISPR pode ser usado para criar armas biológicas.
◦ (d) O CRISPR pode melhorar a qualidade de vida das pessoas e
aumentar seu potencial.
◦ (e) O CRISPR pode levar à perda da diversidade genética humana.